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铁电池的技术特点和应用前景

    摘要 铁电池也叫做“磷酸铁锂电池”,具有绿色环保、长寿命、高安全等特点。本文结合比
亚迪在铁电池技术方面的研究成果及在叉车领域的应用实践,对铁电池技术进行了介绍,
并对比传统铅酸电池,分析了铁电池的技术特点和应用前景。

 

  关键词

 比亚迪、铁电池、叉车、优劣比较 

  在人类社会不断进步、经济快速发展的同时,一方面,化石能源在持续减少,另一方面,
化石能源燃烧带来的环境污染却越来越严重。目前,全球许多企业都积极开展新动力源的研
究,以便替换不可再生的化石能源。作为新能源先锋的比亚迪,在业界率先将一种新的电池
技术应用到汽车、叉车、储能电站上,那就是铁电池技术。

 

  一、铁电池简介

 

  铁电池也叫做

“磷酸铁锂电池”,是用磷酸铁锂(LiFeP04)材料作电池正极的锂离子电

池,

2002 年推向市场并成为锂离子电池家族的新成员。铁电池是一种可充电电池,比其他

一次电池(俗称

“干电池”,即放电后不能再充电使其复原的电池)的电压高 0.2~0.4V。 

  磷酸铁锂电池的容量高、输出电压高、使用中安全性能高、工作温度范围宽,且保有良好
的充放电循环性能、电化学稳定性能,对环境无污染。特别是在大倍率放电效率,放电电压
平稳、安全(不燃烧、不爆炸)、寿命长(循环充放电

4000 次以后,电池容量保持率 75%以

上)、对环境无污染方面保持着良好性能,是目前功能最完善的大电流输出动力电池。同时
其大倍率充电的特性,可满足汽车、工业车辆的快速充电要求。

 

  磷酸铁锂电池的内部结构如图

1 所示。左边是橄榄石结构的 LiFeP04 作为电池的正极,

由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物的隔膜,将正极与负极隔开,但锂离子

lLi+可以通

过而电子

e-不能通过;右边是由碳(石墨)组成的电池负极,由铜箔与电池的负极连接。电

池的上下端之间是电解质。电池由金属外壳密闭封装,在使用过程中无需添加电解液,实现
真正的免维护。

 

  依托自己在电池领域的领先优势,比亚迪所研发的铁电池从产品设计、装备到生产工艺、
管理全流程可确保电池组的一致性,使得单体电池的安全性、寿命和电池组一致,完全满足
汽车、叉车、储能电站的要求。

 

  二、比亚迪铁电池的主要优点

 

  

2013 年叉车行业最大的亮点,就是比亚迪正式向市场推出全球首款搭载铁电池的电动

叉车,现在越来越多的人对比亚迪叉车的动力电池

——铁电池产生了兴趣。与传统的铅酸电

池相比,比亚迪叉车搭载的铁电池有如下一些优点(见图

2)。两者的具体比较,见表 1、表

2 和图 3~6 所示。 
  

1.绿色环保。该电池不含任何重金属与稀有金属(镍氢电池需稀有金属),无毒(SGS

认证通过),零污染、零排放,符合欧洲

RoHs 规定,是绝对的绿色环保电池。铁电池因其

绿色环保性能被列入了

“十五”期间的“863”国家高科技发展计划,成为国家重点支持和鼓励

发展的项目。而铅酸电池在生产过程中有重金属污染,在使用过程中有酸雾排放,在回收过
程中若处理不当,仍将对环境造成二次污染。

 

  

2.长寿命。比亚迪铁电池在循环充放电 4000 次之后,容量保持率仍超过 75%,而同质

量的铅酸电池是

“新半年、旧半年、维护维护又半年”,最长也就使用 1-1.5 年的时间。但是,

铁电池在同样条件下使用,寿命将超过

10 年,在叉车生命周期内无需更换电池。综合考虑,